知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．
利用如图所示的实验装置可以测定瞬时速度和重力加速度。实验器材有：固定在底座上带有刻度的竖直钢管，钢球吸附器$($可使钢球在被吸附后由静止开始下落$)$，两个光电门$($可用于测量钢球从第一光电门到第二光电门的时间间隔$)$，接钢球用的小网。实验步骤如下：

A.如图所示安装实验器材。

B.释放小球，记录小球从第一光电门到第二光电门的高度差$h$和所用时间$t$，并填入设计好的表格中。

C.保持第一个光电门的位置不变，改变第二个光电门的位置，多次重复实验步骤$B$。求出钢球在两光电门间运动的平均速度$\overline{v}$。

D.根据实验数据作出$\overline{v}-t$图象，并得到斜率$k$和截距$b$。

根据以上内容，回答下列问题：

$(1)$根据实验得到的$\overline{v}-t$图象，可以求出重力加速度为$g=$________，钢球通过第一个光电门时的速度为$v_{1}=$________。

$(2)$如果步骤$C$中改为保持第二个光电门的位置不变，改变第一个光电门的位置，其余的实验过程不变，同样可以得到相应的$\overline{v}-t$图象，以下四个图象中符合规律的是________。

A.

B.

C.

D.

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2．
单摆测定重力加速度的实验中：

$(1)$实验时用$20$分度的游标卡尺测量摆球直径，示数如甲图所示，该摆球的直径$d=$____$mm$

$(2)$接着测量了摆线的长度为$l_{0}$，实验时用拉力传感器测得摆线的拉力$F$随时间$t$变化的图象如乙图所示，则此单摆周期为_____，单摆的摆长为_______，重力加速度的表达式$g=$_____$($用题目中的物理量表示$)$．

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3．根据单摆周期公式可以通过实验测量当地的重力加速度$.$如图$1$所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一个小钢球，就做成了单摆．
$①$用游标卡尺测量小钢球直径读数如图$2$所示，则读数为______$mm$；
$②$以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有______：
A.摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些
B.摆球尽量选择质量大些、体积小些的
C.为了使单摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度
D.拉开摆球，使摆线偏离平衡位置较小角度，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔$\triangle t$即为单摆周期$T$
$③$若测出单摆的周期为$T$，单摆的摆长为$L$，则当地的重力加速度$g=$______．

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4．在“用单摆测定重力加速度”的实验中：

$(1)$摆动时偏角满足的条件是偏角小于$5^{\circ}$，为了减小测量周期的误差，计时开始时，摆球应是经过最________$($填“高”或“低”$)$点的位置，且用停表测量单摆完成多次全振动所用的时间，求出周期$.$图甲中停表示数为一单摆全振动$50$次所需时间，则单摆振动周期为________$s$．

$(2)$用最小刻度为$1 mm$的刻度尺测摆长，测量情况如图乙所示$.O$为悬挂点，从图乙中可知单摆的摆长为________$ m$．

$(3)$若用$L$表示摆长，$T$表示周期，那么重力加速度的表达式为$g=$________．
$(4)$考虑到单摆振动时空气浮力的影响后，学生甲说：“因为空气浮力与摆球重力方向相反，它对球的作用相当于重力加速度变小，因此振动周期变大$.$”学生乙说：“浮力对摆球的影响好像用一个轻一些的摆球做实验，因此振动周期不变”，这两个学生中________．
A.甲的说法正确
B.乙的说法正确

C.两学生的说法都是错误的
$(5)$实验结束后，某同学发现他测得的重力加速度的值总是偏大，其原因可能是下述原因中的________．
A.单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了
B.把$n$次摆动的时间误记为$(n+1)$次摆动的时间
C.以摆线长作为摆长来计算

D.以摆线长与摆球的直径之和作为摆长来计算

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5．在做“探究单摆周期与摆长的关系”的实验时，
$(1)$为了利用单摆较准确地测出重力加速度，可选用的器材为______
A.$20cm$长的结实的细线、小木球、秒表、米尺、铁架台
B.$100cm$长的结实的细线、小钢球、秒表、米尺、铁架台
C.$100cm$长的结实的细线、大木球、秒表、$50cm$量程的刻度尺、铁架台
D.$100cm$长的结实的细线、大钢球、大挂钟、米尺、铁架台
$(2)$为了减小测量周期的误差，摆球应在经过最______$($填“高”或“低”$)$点的位置时开始计时，并计数为$1$，摆球每次通过该位置时计数加$1.$当计数为$63$时，所用的时间为$t$秒，则单摆周期为______秒$.$
$(3)$实验时某同学测得的$g$值偏大，其原因可能是______．
A.实验室的海拔太高 $B.$摆球太重
C.测出$n$次全振动时间为$t$，误作为$(n+1)$次全振动时间进行计算
D.摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现了松动，使摆线长度增加了
$(4)$有两位同学利用假期分别去参观北京大学和厦门大学的物理实验室，各自在那里利用先进的$DIS$系统较准确地探究了“单摆的周期$T$与摆长$L$的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了$T^{2}-L$图象，如图甲所示$.$去北大的同学所测实验结果对应的图线是______$($填“$A$”或“$B$”$).$另外，在厦大做探究的同学还利用计算机绘制了$a$、$b$两种单摆的振动图象如图乙所示，由图可知，$a$、$b$两单摆的摆长之比$=$______$.($北大所在地的纬度比厦大高$.)$

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6．某同学在做“利用单摆测重力加速度“实验：
（1）测单摆周期时，应该从摆球经过 ______ （填“最低点”或“最高点”）时开始计时．
（2）如果实验测得的g值偏小，可能的原因是 ______
A．测摆线长时摆线拉得过紧．
B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了．
C．开始计时时，秒表过迟按下．
D．实验中误将49次全振动数为50次
（3）某同学为了提高实验精度，在实验中改变几次摆长l，并测出相应的周期T，算出T²的值，再以l为横轴、T²为纵轴建立直角坐标系，将所得数据描点连线如图，并求得该直线的斜率为K．则重力加速度g= ______ ．（用K表示）

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7．在“用单摆测重力加速度”的实验中
（1）需要测出单摆的摆长L和周期T，再用计算式g= ______ 来求当地的重力加速度的值．
（2）下列给出的材料中应选择 ______ 作为摆球与摆线，组成单摆．
A．木球 B．铁球 C．柔软不易伸长的丝线 D．粗棉线
（3）在测定单摆摆长时，下列的各项操作正确的是 ______
A．装好单摆，抓住摆球，用力拉紧，测出摆线的悬点到摆球球心之间的距离
B．让单摆自由下垂，测出摆线长度再加上摆球直径
C．取下摆线，测出摆线长度后再加上摆球半径
D．测出小球直径，把单摆固定后，让小球自然下垂，用刻度尺量出摆线的长度，再加上小球的半径
（4）实验中，测得重力加速度的值较当地重力加速度的值偏大，可能的原因是 ______
A．摆球的质量偏大
B．单摆振动的振幅偏小
C．计算摆长时没有加上摆球的半径值
D．将实际振动次数n次误记成（n+1）次．
（5）若单摆是一个秒摆，将此摆移到月球上，（g_月= $%20%5Cfrac%20%7B1%7D%7B6%7D$ g_地），其周期是 ______ ．

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8．
某同学在做“利用单摆测重力加速度“实验：
$(1)$测单摆周期时，应该从摆球经过 ______ $($填“最低点”或“最高点”$)$时开始计时．
$(2)$如果实验测得的$g$值偏小，可能的原因是 ______
A.测摆线长时摆线拉得过紧．
B.摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了．
C.开始计时时，秒表过迟按下．
D.实验中误将$49$次全振动数为$50$次
$(3)$某同学为了提高实验精度，在实验中改变几次摆长$l$，并测出相应的周期$T$，算出$T^{2}$的值，再以$l$为横轴、$T^{2}$为纵轴建立直角坐标系，将所得数据描点连线如图，并求得该直线的斜率为$K.$则重力加速度$g=$ ______ $.($用$K$表示$)$

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9．某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为97.20cm；用20分度的游标卡尺测小球直径如图所示，然后用秒表记录了单摆全振动50次所用的时间为100.0s．则
（1）小球直径为 ______ cm，测得重力加速度g值为 ______ m/s²（保留三位有效数字）
（2）如果该同学在测摆长时忘记了加摆球的半径，如用求平均值方法测得加速度g将 ______ （填“偏大”或“偏小”或“准确”）；但如果以摆长L为纵坐标、周期的二次方为横坐标作出了L-T²图线，由图象测得的图线的斜率为k，则测得的重力加速度g= ______ ．（用字母表示即可）．

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10．某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验中，先测得摆线长为99.00cm，摆球直径为2.00cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为100.0s．则：
（1）他测得的重力加速度g= ______ m/s²．（计算结果取三位有效数字）
（2）他测得的g值偏大，可能原因是： ______ ．
A．测摆线长时摆线拉得过紧．
B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了．
C．开始计时时，秒表过迟按下．
D．实验中误将49次全振动计为50次．
（3）为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T，从而得出一组对应的l和T的数值，再以l为横坐标、T²为纵坐标将所得数据连成直线，并求得该直线的斜率k．则重力加速度 g= ______ ．（用k表示）

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